题目内容
【题目】(15分)
A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物,均由周期表前18号元素组成,D为红综色气体,甲、乙则是两种单质,以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系(反应物和生成物均无省略)。
请回答下列问题:
(1)图1所示转化过程中包含的反应类型有 (填字母)。
a.置换反应 b.复分解反应 c.分解反应 d.化合反应
(2)图1中反应①的化学方程式是 。(3分)
(3)图1中反应③在一定条件下为可逆反应,反应的能量变化如图2所示,当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高C的平衡转化率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强
D.减小压强 E.加入催化剂 F.增加C的量
(4)若将l.00 mol甲和2.00 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中,3分钟后反应达到平衡。平衡后混合气体总物质的量为2.55mol,用甲表示的化学反应速率为
molL-1min-1。
(5)容积均为2 L的四个密闭容器中均进行着(4)中的反应,某温度下,各物质物质的量(mol)及正逆反应速率关系如下表所示:
容器编号 | n(甲) | n(C) | n (D) | v正与v逆的关系 |
Ⅰ | 0.20 | 0.10 | 0.20 | v正=v逆 |
Ⅱ | 0.20 | 0.40 | 1.00 | ②? |
Ⅲ | 0.60 | 1.20 | 0.80 | ③? |
①若方程式系数为最简整数比,则该温度下的平衡常数K=
填写表中空格: ② ③
【答案】(1) c、d(各1分,写错1个扣1分,扣完2分止)
(2)4NH3+5O24NO + 6H2O(3分)
(3) B、C (各1分,写错1个扣1分,扣完2分止)
(4) 0.075(2分)
(5) ①40(2分) ②<(2分) ③>(2分)
【解析】试题分析:D为红综色气体,则D是NO2。因此反应③是NO和氧气发生的氧化还原反应,即甲是氧气,C是NO。氧气和B反应生成物也是NO,这说明B是氨气,反应①属于氨的催化氧化,则A是H2O,电解水得到氢气和氧气,属于乙是氢气。
(1)②③分别是分解反应和化合反应,①是氧化还原反应。
(2)氨气发生催化氧化的反应式为4NH3+5O24NO + 6H2O
(3)反应③的反应式为2NO+O22NO2,根据图像可判断,反应是放热反应。所以要提供转化率可以通过降低温度,或增大压强来提供转化率。催化剂不能影响平衡状态,转化率不变,增加C的物质的量,平衡向正反应方向移动,但C的转化率会降低。
(4) 2NO+O22NO2
起始量(mol) 2 1 0
转化量(mol) 2x x 2x
平衡量(mol) 2-2x 1-x 2x
所以有2-2x+1-x+2x=2.55
解得x=0.45mol
所以用甲表示的化学反应速率为
(5)正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,所以平衡常数为。在Ⅱ
>40,所以正反应速率小于逆反应速率。在Ⅲ
<40,所以正反应速率大于逆反应速率。
【题目】某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性,进行如下实验,记录结果。
【实验Ⅰ】
物质 | 0 min | 1min | 1h | 5h |
FeSO4 | 淡黄色 | 桔红色 | 红色 | 深红色 |
((NH4)2Fe(SO4)2 | 几乎无色 | 淡黄色 | 黄色 | 桔红色 |
(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_____________(用离子方程式表示)。溶液的稳定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”)。
(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+,因为NH4+具有还原性。进行【实验Ⅱ】,否定了该观点,请补全该实验。
操作 | 现象 |
取__________,滴加_______,观察。 | 与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同。 |
(3)乙同学提出【实验Ⅰ】中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行【实验III】,分别配制0.8 molL—pH为1、2、3、4的FeSO4溶液,观察,发现pH=1的FeSO4溶液长时间无明显变化,pH越大,FeSO4溶液变黄的时间越短。
资料显示:亚铁盐溶液中存在反应4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+
由【实验III】,乙同学可得出实验的结论是___________________________,原因是___________________________________________________________。
(4)进一步研究在水溶液中
(5)综合以上实验,增强Fe2+稳定性的措施有__________________________。
(6)向溶液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、用蒸馏水洗涤和_____________________,应选用___________式滴定管。
②若滴定xmL滤液中的Fe2+,消耗amol·L—1K2Cr2O7标准溶液bmL,则滤液中c(Fe2+)=______mol·L-1。